小議煤礦自動化設(shè)備的技術(shù)的應(yīng)用及意義

夏陽

【摘 ?要】煤礦自動化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用所包含的范圍極廣，對電子技術(shù)的應(yīng)用、機(jī)電一體化及其控制理論的應(yīng)用都包含在其中。在當(dāng)前的時代背景下，加緊對數(shù)字化控制系統(tǒng)的研究，發(fā)展節(jié)能型自動化控制系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井自動化，不斷滿足現(xiàn)代化礦井發(fā)展所需的技術(shù)需要，是煤礦自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。基于此對煤礦自動化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用及意義進(jìn)行了相關(guān)的研究與討論。

【關(guān)鍵詞】煤礦;自動化設(shè)備;技術(shù);應(yīng)用;

當(dāng)前，煤礦機(jī)電設(shè)備的自動化程度，關(guān)系著煤礦井上下每一個生產(chǎn)子系統(tǒng)的安全運(yùn)行，自動控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成現(xiàn)代化礦井中機(jī)電設(shè)備中必須具備的重要內(nèi)容，并且在煤礦現(xiàn)代化機(jī)械水平的評價中，機(jī)電設(shè)備的自動化程度成為一個非常關(guān)鍵的指標(biāo)。本文主要闡述了自動化技術(shù)在煤礦提升設(shè)備、煤礦采掘設(shè)備以及煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，相信今后煤礦機(jī)電設(shè)備的自動化程度會日益提高。

1 自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著人類文明的不斷發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和使用在一定程度上推動了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從控制的角度看，工業(yè)自動化系統(tǒng)包括檢測、控制與驅(qū)動三個系統(tǒng)，這三個系統(tǒng)既自成體系又互相聯(lián)系，既要研究每一個系統(tǒng)的技術(shù)，又要研究三個系統(tǒng)的軟硬件連接及最佳配合技術(shù)，稱之為三電一體化技術(shù)，是自動化技術(shù)主要特點(diǎn)。用自動化技術(shù)武裝傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使設(shè)備控制自動化、工藝流程自動化，對煤礦實(shí)施工業(yè)化建設(shè)，在很大程度上促進(jìn)了煤炭企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。目前我國是煤礦生產(chǎn)以及煤礦消費(fèi)的第一大國，但國內(nèi)大部分煤礦生產(chǎn)效率低下，存在安全隱患，而在煤礦設(shè)備中應(yīng)用自動化技術(shù)是國際發(fā)達(dá)國家普遍采用的開采方式，自動化技術(shù)在煤礦設(shè)備中的應(yīng)用提高了開采效率，還降低了開采過程潛在的安全隱患。因此，廣泛應(yīng)用煤礦自動化設(shè)備已成為煤炭行業(yè)的主要趨勢，同時也成為現(xiàn)代化煤礦建設(shè)中必不可少的一部分。

我國煤炭生產(chǎn)屬于多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)，大型煤礦采用綜合開采方式，中型煤礦則使用普通機(jī)械化的方式進(jìn)行開采，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦主要是以人工開采的生產(chǎn)方式。西方發(fā)達(dá)國家的煤礦行業(yè)是利用先進(jìn)的自動化技術(shù)與煤礦設(shè)備結(jié)合的方式，相比之下，這樣的開采和生產(chǎn)方式提高了整體的開采效率。自動化技術(shù)在煤礦設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，在先進(jìn)的自動化技術(shù)支持下，煤炭的生產(chǎn)條件和開采效率將會有極大的提升，工作人員的安全也能得到更大的保障。自動化技術(shù)在煤礦設(shè)備中運(yùn)用已越來越成熟。因此，在我國煤炭行業(yè)中，應(yīng)研究成熟的自動化技術(shù)以及引用國外新技術(shù)在煤礦設(shè)備中，從而加快我國現(xiàn)代化煤礦建設(shè)，減少了工作人員操作中的安全隱患，提高煤礦作業(yè)效率。

2 煤礦自動化技術(shù)應(yīng)用的范圍

2.1電子技術(shù)

所謂電子技術(shù)，指的就是將電子器件在各個科技領(lǐng)域中加以應(yīng)用的技術(shù)，微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)是現(xiàn)代電子技術(shù)中的兩種主要類型。電子器件反應(yīng)速度較快、具有較高的靈敏度，使用起來極其方便，以其為基礎(chǔ)的微電子技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用得到了迅速的應(yīng)用及發(fā)展。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，其在現(xiàn)代化生產(chǎn)中也逐漸起到了不可替代的重要作用。在煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)以及自動化設(shè)備的應(yīng)用過程中，很多方面都涉及了信息的收集、檢測、傳輸以及處理等內(nèi)容;而煤礦在生產(chǎn)過程中也要對功率較大的設(shè)備，如采、掘、運(yùn)、提、通風(fēng)以及排水等設(shè)備，進(jìn)行功率以及轉(zhuǎn)速等方面的控制，這些都需要以對電子技術(shù)的合理利用與開發(fā)為基礎(chǔ)，因此，煤炭企業(yè)必須要對電子技術(shù)提起相當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>

2.2控制理論

控制理論的應(yīng)用密切關(guān)系著煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)代化?？刂评碚摬粌H是指近代控制理論，也就是為研究動態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)的理論，其同時也包含了與自動化系統(tǒng)直接相關(guān)的、隨著自動化技術(shù)不斷發(fā)展而形成的理論體系，包括半導(dǎo)體變流技術(shù)、微型機(jī)控制技術(shù)等[1]。科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)手段的現(xiàn)代化過程中持續(xù)出現(xiàn)著新的要求與問題，這些都對控制理論的發(fā)展有著促進(jìn)作用;與此同時，控制理論的發(fā)展也在推動著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)水平的進(jìn)步。

煤礦的自動化設(shè)備包括生產(chǎn)器械、驅(qū)動設(shè)備以及控制裝置等。目前煤礦的控制裝置基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，完成了向現(xiàn)代自動化控制設(shè)備的轉(zhuǎn)變，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是數(shù)字化控制的基礎(chǔ)，控制理論則是控制策略的依據(jù)。而電力驅(qū)動則是指煤礦的動力系統(tǒng)驅(qū)動功率主要靠電動機(jī)提供，其中現(xiàn)代交流和直流驅(qū)動系統(tǒng)，尤其是交流變頻調(diào)速系統(tǒng)和串級調(diào)速系統(tǒng)中都通過對變流裝置的利用來達(dá)到能量的轉(zhuǎn)換。

3.煤礦自動化設(shè)備應(yīng)用的作用以及意義

3.1有利于煤礦生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的提高

當(dāng)前我國要求煤礦生產(chǎn)更為高效與高質(zhì)，這就對煤礦生產(chǎn)設(shè)備提出了更高程度的要求，其技術(shù)水平不斷提高，對其的控制也日趨復(fù)雜，過去以人為主的操控方式已經(jīng)逐漸滿足不了煤礦設(shè)備的操作需求[2]。煤礦自動化設(shè)備的應(yīng)用則很好地解決了這一問題，健全的自動化系統(tǒng)可以較為智能地實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的信息監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集和處理，從而實(shí)現(xiàn)控制策略的優(yōu)化，使生產(chǎn)設(shè)備能夠在較為理想的狀態(tài)下生產(chǎn)。

3.2可以使生產(chǎn)設(shè)備的可靠性與生產(chǎn)安全性提高

現(xiàn)代自動化設(shè)備的硬件系統(tǒng)主要以高度集成化的電子器件、計(jì)算機(jī)以及專用集成芯片為基礎(chǔ)，因此其具有相對較高的可靠性;自動化控制系統(tǒng)則可以利用軟件的靈活性來對自身進(jìn)行完善，并設(shè)置各種系統(tǒng)控制、故障檢測以及診斷等相關(guān)程序，來對自動化系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行高度的保證，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦自動化設(shè)備的離機(jī)操作，這對于煤礦的安全生產(chǎn)也有著極為積極的意義。

3.3能夠節(jié)約勞動力和能源

在煤礦生產(chǎn)過程中，大多數(shù)企業(yè)都會優(yōu)先選用較為節(jié)能的設(shè)備裝置，來節(jié)約人力及能源。煤礦自動化可以根據(jù)情況所需來對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行周期進(jìn)行優(yōu)化，從而在最大程度上保證運(yùn)行損耗的減少;而科學(xué)的自動化系統(tǒng)可以使設(shè)備的啟動較為平滑，使設(shè)備運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)矩沖擊以及電流沖擊大大降低，減小設(shè)備的機(jī)電應(yīng)力，從而使機(jī)電設(shè)備的故障出現(xiàn)概率大大降低、故障維修費(fèi)用大大減少，在保證設(shè)備正常工作時長的同時保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 小結(jié)

煤礦自動化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用所包含的范圍極廣，對電子技術(shù)的應(yīng)用、機(jī)電一體化及其控制理論的應(yīng)用都包含在其中。在當(dāng)前的時代背景下，加緊對數(shù)字化控制系統(tǒng)的研究，發(fā)展節(jié)能型自動化控制系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井自動化，不斷滿足現(xiàn)代化礦井發(fā)展所需的技術(shù)需要，是煤礦自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬強(qiáng).談煤礦機(jī)電設(shè)備自動化技術(shù)及其應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2015，04：78-79+93.

[2]李樹閣.談自動化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015，24：45.

（作者單位：天地（常州）自動化股份有限公司）